Lokal İnce Ayar ve Yaşanabilir Bölgeler

Guilermo Gonzalezin bir yazı dizisinden alınmış yazısını kısmen türkçeye çevirip siteye ekliyorum. Bilindiği üzere evrende yaşamın oluşmasını sağlayan fiziksel ve kimyasal gereklilikler listesi adeta bir mucize görünümünde olduğu için bilim adamları bu durumu ince ayar olarak adlandırmaktadır. İnce ayar terimi durumu yumuşatarak yaratılış demenin adeta farklı bir yoludur. Gonzalez bu kısa yazısında ince ayarın hem local hemde global olarak incelenmesi gerektiğine dair farklı ama mantıklı bir sav ile konuyu açıyor. Yazının orjinaline şuradan ulaşabilirsiniz

 

Lokal İnce Ayar ve Yaşanabilir Bölgeler

20.yüzyılın ikinci yarısında, fizikçiler fiziksel sabitlerin ve kozmolojik başlangıç koşullarının gözlemlenen değerlerinden çok farklı olmaması gerektiğini keşfettiler. Örneğin bazı sabitlerin değerlerindeki küçük değişiklikler, yaşam için çok kısa ömürlü veya çok basit (sadece hidrojen veya siyah delikler) veya çok kaotik evrenler oluşmasına neden olacaktı. Bu teorik düşüncelerden çıkan sonuç, evrenin yaşam için “ince ayarlı” olması gerektiğidir.

İnce ayar konusunu ele alırken, fizikçiler sabitlerin ve başlangıç koşullarının (ve belki de fiziksel yasaların) farklı olabileceğini varsayarlar. Başka bir deyişle, evrenimiz mantıksal olarak bir zorunluluk değildir ( Yazar burada fizik yasalarının bir şekilde yaşayabileceğimiz bir evreni ortaya çıkaracağına dair yapılan ateist imanlı çıkarımların bilimle alakası olmadığını kibarca belirtmektedir.). Bu nedenle, özellikle evrenin özellikleri bizim için tasarlanmış ve seçilmiş miydi sorusu ortaya çıkar.

İnce ayarı iki farklı tipe ayırmak yararlıdır: “global” ve “lokal”. Global ince ayar, gözlemlenebilir evrenin küresel özellikleri ile ilgilenir. Bunlar temel parçacıkların kütlesi, dört temel kuvvetin gücü, başlangıç kozmolojik koşulları ve kozmolojik sabitler gibi şeyleri içerir.

 

İnce Ayarın İki Farklı Tipi

 

İnce ayar terimini iki ayrı tipe ayırmak faydalıdır. Bunları “global” ve “yerel” olarak adlandıracağız. Global ayarlama, gözlemlenebilir evrenin genel özellikleriyle ilgilidir. Bunlar temel parçacıkların kütlesini, dört temel kuvvetin güçlerini, kozmolojik başlangıç koşullarını ve kozmolojik sabiti içerir.

Evrensel ayarlama ile karşılaştırıldığında, yerel ayarlama evrensel özellikleri olmayan şeyleri içerir: gezegenler, yıldızlar ve galaksiler. Gezegenlerin, yıldızların ve galaksilerin sabit özelliklere sahip olup olmadığını bilmiyoruz ve aslında geniş bir yelpazede özelliklerinde değişiklik gözlemliyoruz. Yaşamın yerel parametrelere nasıl bağlı olduğunu incelerken küresel parametreleri sabit tutabiliriz. Ayrıca, sayılarını da hesaplayabiliriz.

Bu şekilde incelemek, ayarlı ayarlama konusunda faydalı olsa da, evrenimizin yaşam için ne kadar ince ayarlı olduğunu belirlemek için yerel ve evrensel ayarlamaya yeniden katılmamız gerekiyor. Evrensel ayarlamalar hakkındaki tartışmalar, gezegenler, yıldızlar ve galaksilerde küresel parametre değerlerinin nasıl yerel olarak gerçekleştirildiğini anlamadığımız sürece bizi çok ileriye götürmez.

Tarihsel olarak, yerel ayarlama, exobiyoloji ( Dünya dışı yaşam ile ilgilenen biyoloji dalı)  veya astrobiyoloji bağlamında incelenmiştir. Başka yerleşimli gezegenler bulma arzusuyla motive olan astrobiyologlar, yaşama uygun olan ortamların (yani yaşanabilir ortamların) tam aralığını belirlemeye çalıştılar. Son 20 yılda bu amaçla yapılan çalışmalarda önemli ilerleme kaydedilmiştir. Aşağıdaki bölümde, yaşanabilir ortamlar hakkındaki bilgilerimizin durumunu gözden geçiriyorum (Gonzalez 2005). “Evrensel ayarlamanın sonuçları” bölümünde ise, yerel ve evrensel ayarlamaların nasıl bağlantılı olduğunu ve nasıl etkileştiğini açıklıyorum.

 

Yaşanabilir Bölgeler: Bir Giriş

 

40 yıl önce tanıtıldığından beri, çevresel yıldızda yaşanabilir bölge (CHZ) kavramı, gezegen sistemleri içinde yaşanabilirlikle ilgili bilimsel tartışmaları odaklamaya hizmet etmiştir. İlk çalışmalar CHZ’yi, yüzeyinde sıvı suyu koruyabilen Dünya benzeri bir gezegenin Güneş’ten hangi uzaklık aralığında olması gerektiği olarak tanımlamıştır. Çok yakın olursa, çok fazla su atmosfere girer ve kaçan sera etkisi oluşur. Çok uzak olursa, çok fazla su donar ve kaçan buzul çağı oluşur. Bu mütevazı başlangıçlardan sonra, CHZ modelleri, gezegen atmosferlerinde enerji taşımanın işlenmesindeki iyileştirmeler ve karbon-silikat döngüsünün dahil edilmesi nedeniyle daha karmaşık ve gerçekçi hale gelmiştir. Yolda, Mars ve Venüs CHZ sınırlarının “gerçek dünya” test vakaları olarak hizmet etmiştir.

CHZ astrobiyolojide önemli bir birleştirici kavram olmuştur. CHZ üzerine yapılan araştırmalar, yıldız evrimi, gezegen dinamikleri, iklim bilimi, biyoloji ve jeofizik bilgisine ihtiyaç duyar. Ancak, modern CHZ modelleri bile tamamlanmaktan uzaktır. Gezegen oluşumu süreçleri ve sonraki yer çekimi dinamikleri ile ilgili birçok faktör henüz resmi bir şekilde dahil edilmemiştir.